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FR2767195A1 - Radiation absorption cell especially for IR spectrophotometric gas analyser - Google Patents

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FR2767195A1
FR2767195A1 FR9715856A FR9715856A FR2767195A1 FR 2767195 A1 FR2767195 A1 FR 2767195A1 FR 9715856 A FR9715856 A FR 9715856A FR 9715856 A FR9715856 A FR 9715856A FR 2767195 A1 FR2767195 A1 FR 2767195A1
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FR
France
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tank
tank according
mirrors
elliptical
radiation
Prior art date
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Pending
Application number
FR9715856A
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French (fr)
Inventor
Bernard Picard
Bernard Beneyton
Hubert Bono
Claude Vauchier
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Publication date
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Abstract

A radiation absorption cell consists of a two-part closed chamber with reflective internal surface and a concave mirror comprising part of an elliptical or circular section cylinder, the cylinder generatrix being perpendicular to the plane of the upper and lower chamber faces. A radiation absorption cell, provided with one or more concave mirrors, a gas circulation system and radiation inlet and outlet openings, has the design described above. Independent claims are also included for (i) a spectrophotometric gas analysis system including the above absorption cell; and (ii) a method of preparing the above absorption cell by moulding or building-up the cell halves (especially by a deep etching, micro-machining or LIGA micro-moulding process), coating the internal surfaces with a reflective layer and joining the halves to form a closed chamber.

Description

CUVE D'ABSORPTION POUR SYSTEME D'ANALYSE DE GAZ
DESCRIPTION
L'invention est relative à une cuve d'absorption d'un rayonnement lumineux ou autre.
ABSORPTION TANK FOR GAS ANALYSIS SYSTEM
DESCRIPTION
The invention relates to a tank for absorbing light or other radiation.

De manière plus précise, l'invention concerne une cellule d'absorption d'un rayonnement lumineux ou autre en particulier pour un système d'analyse de gaz, afin notamment de mesurer la concentration de ce gaz lorsque le rayonnement traverse un échantillon de gaz contenu dans la cuve ou cellule. More specifically, the invention relates to a cell for absorbing light or other radiation, in particular for a gas analysis system, in particular for measuring the concentration of this gas when the radiation passes through a sample of contained gas. in the tank or cell.

Le domaine technique de l'invention peut être défini comme celui de l'analyse des gaz, et en particulier de la mesure des gaz présents en faible ou très faible concentrations dans un échantillon de ceuxci qui est basée sur l'absorption d'un rayonnement lumineux ou autre lors de la traversée de l'échantillon de gaz contenu dans une cellule ou cuve par ledit rayonnement notamment infrarouge. The technical field of the invention can be defined as that of the analysis of gases, and in particular the measurement of gases present in low or very low concentrations in a sample thereof which is based on the absorption of radiation. luminous or other during the crossing of the gas sample contained in a cell or tank by said radiation, in particular infrared.

Ainsi dans le cas des analyseurs de gaz par spectrophotométrie infrarouge ceux-ci sont-ils généralement constitués, comme on l'a indiqué sur la figure 1 d'une source infrarouge (11), d'un modulateur de faisceau (12) généralement de type mécanique, d'une cuve ou cellule optique contenant le gaz à analyser (13), d'un dispositif sélectionnant la longueur d'onde dans l'infrarouge tel qu'un réseau de diffraction ou un filtre interférentiel (14), d'un détecteur infrarouge (15) d'un système de traitement (16), et enfin d'un dispositif électronique (non représenté). Thus, in the case of gas analyzers by infrared spectrophotometry, these generally consist, as indicated in FIG. 1, of an infrared source (11), of a beam modulator (12) generally of mechanical type, of a tank or optical cell containing the gas to be analyzed (13), of a device selecting the wavelength in the infrared such as a diffraction grating or an interference filter (14), an infrared detector (15) of a processing system (16), and finally of an electronic device (not shown).

L'élément central des systèmes d'analyse de gaz par absorption d'un rayonnement lumineux, notamment infrarouge, est donc constitué par la cuve ou cellule d'analyse qui contient le gaz à analyser.  The central element of gas analysis systems by absorption of light radiation, in particular infrared radiation, is therefore constituted by the analysis tank or cell which contains the gas to be analyzed.

L'absorption due au gaz dépend essentiellement de la longueur de la cuve d'analyse, en effet, si a désigne le coefficient d'absorption du gaz et L la longueur de la cuve, la transmission de la cuve contenant le gaz à analyser est donnée par la relation (1)
T = e-aL (1)
Dans le cas des faibles absorptions, ce qui concerne la majorité des gaz la relation (1) ci-dessus peut se réécrire selon la relation (1 bis)
T = 1-aL (1 bis)
La relation (1 bis) met en évidence que la sensibilité du dispositif d'analyse est fonction de la longueur optique de la cuve d'absorption.
The absorption due to the gas depends essentially on the length of the analysis tank, in fact, if a denotes the absorption coefficient of the gas and L the length of the tank, the transmission of the tank containing the gas to be analyzed is given by relation (1)
T = e-aL (1)
In the case of weak absorptions, which concerns the majority of gases the relation (1) above can be rewritten according to the relation (1a)
T = 1-aL (1 bis)
The relation (1a) shows that the sensitivity of the analysis device is a function of the optical length of the absorption tank.

Autrement dit, d'une part certains gaz ont des bandes d'absorption qui absorbent si faiblement que l'absorption peut être seulement détectée après que le rayonnement ou radiation ait parcouru une longue distance pouvant aller jusqu'à quelques dizaines de mètres dans le gaz, d'autre part, des gaz peuvent avoir une absorption assez forte mais ils sont présents en faibles concentrations, de l'ordre de quelques ppm ou moins, de sorte que des trajets optiques longs sont également nécessaires. In other words, on the one hand certain gases have absorption bands which absorb so weakly that absorption can only be detected after the radiation or radiation has traveled a long distance of up to a few tens of meters in the gas. , on the other hand, gases can have a fairly strong absorption but they are present in low concentrations, of the order of a few ppm or less, so that long optical paths are also necessary.

Afin d'augmenter la sensibilité des systèmes d'analyse par absorption d'un rayonnement lumineux ou autre tel qu'un rayonnement infrarouge il est donc apparu nécessaire d'augmenter la longueur optique des cuves d'absorption. In order to increase the sensitivity of the analysis systems by absorption of light or other radiation such as infrared radiation, it therefore appeared necessary to increase the optical length of the absorption tanks.

Cependant, les analyseurs de gaz du commerce comprennent rarement des cellules ou cuves d'analyse avec un très long trajet optique pour des raisons de limitation de la taille de ces dispositifs. However, commercial gas analyzers rarely include analysis cells or cells with a very long optical path for reasons of limitation of the size of these devices.

Lorsque l'utilisation d'une cellule d'analyse avec un long trajet optique est indispensable on a alors eu recours à des cellules munies de miroirs et en général d'au moins un miroir concave, pour que le rayon traverse la cellule un grand nombre de fois en accroissant en conséquence le trajet optique. When the use of an analysis cell with a long optical path is essential, cells with mirrors and in general with at least one concave mirror were used, so that the ray passes through the cell in large numbers. of times by increasing the optical path accordingly.

Les premiers systèmes de ce type mis en oeuvre utilisaient un miroir sphérique et un prisme tronqué, ou plus couramment un miroir sphérique ou elliptique et une paire de miroirs plans. The first systems of this type implemented used a spherical mirror and a truncated prism, or more commonly a spherical or elliptical mirror and a pair of plane mirrors.

Cette dernière cuve comprenant un miroir elliptique et deux miroirs plans est selon la terminologie largement répandue dans ce domaine de la technique dénommée cuve elliptique . This last tank comprising an elliptical mirror and two flat mirrors is according to the terminology widely used in this field of the technique called elliptical tank.

J.U. White dans l'article intitulé Long optical Path of large aperture , J.O.S.A, May 1942, volume 32, p 285-288 décrit une cuve d'absorption multipassages (multi-path absorption cell) qui permet d'obtenir de longs trajets optiques sous un volume relativement réduit, en tout cas par rapport aux dispositifs cités ci-dessus avec un miroir sphérique et un prisme, ou un miroir sphérique ou elliptique et une paire de miroirs plans. J.U. White in the article entitled Long optical Path of large aperture, JOSA, May 1942, volume 32, p 285-288 describes a multi-path absorption cell which allows long optical paths to be obtained under a relatively small volume, in any case compared to the devices mentioned above with a spherical mirror and a prism, or a spherical or elliptical mirror and a pair of plane mirrors.

La cuve dite cuve de White selon la terminologie largement répandue dans ce domaine de la technique, comprend essentiellement trois miroirs sphériques, concaves qui ont le même rayon de courbure et qui sont disposés de manière à former une cavité optique. The so-called White cell according to the terminology widely used in this field of technology, essentially comprises three spherical, concave mirrors which have the same radius of curvature and which are arranged so as to form an optical cavity.

La cuve de White est aujourd'hui largement utilisée en particulier dans les systèmes de spectrophotométrie infrarouge.  White's cell is now widely used, in particular in infrared spectrophotometry systems.

Mais, comme cela est indiqué à la page 286, point IX de l'article de White, le principal désavantage de ce dispositif est que les trois miroirs concaves sphériques doivent être spécialement fabriqués pour avoir la même distance focale, ce qui est complexe et onéreux et se répercute de manière analogue sur la complexité et le coût de la cuve de White. But, as indicated on page 286, point IX of White's article, the main disadvantage of this device is that the three concave spherical mirrors must be specially made to have the same focal distance, which is complex and expensive. and has a similar impact on the complexity and cost of White's tank.

Ce coût élevé et cette complexité alliés à un volume qui reste important font que la cuve de White a vu son utilisation restreinte aux appareils de mesure de précision, et qu'elle n'a pas été mise en oeuvre dans les applications à grande échelle et à faible coût comme les détecteurs de gaz toxiques. This high cost and this complexity combined with a volume which remains significant means that White's tank has seen its use restricted to precision measuring devices, and that it has not been implemented in large-scale applications and low cost like toxic gas detectors.

Le document US-A-5 060 508 (GAZTECH
CORPORATION) propose, afin de remédier aux inconvénients de la cellule de White qui ont été mentionnés ci-dessus, de réaliser des cuves d'absorption en joignant deux pièces planes, par exemple en plastique moulé, dans lesquelles sont définies un passage ou tube creux allongé généralement sous la forme serpentin, dont les parois sont recouvertes d'un matériau très réfléchissant.
US-A-5,060,508 (GAZTECH
CORPORATION) proposes, in order to remedy the drawbacks of the White cell which have been mentioned above, to make absorption tanks by joining two flat parts, for example made of molded plastic, in which a hollow passage or tube is defined generally elongated in serpentine form, the walls of which are covered with a highly reflective material.

La fabrication d'un tel dispositif, fournissant un long trajet optique, est simple et peu coûteuse et cette cuve d'analyse convient notamment pour la mesure de très faibles concentrations de gaz ayant des bandes d'absorption moyennes à fortes dans l'infrarouge. The manufacture of such a device, providing a long optical path, is simple and inexpensive and this analysis tank is particularly suitable for measuring very low concentrations of gas having medium to strong absorption bands in the infrared.

Le document associé US-A-5 053 754 du même demandeur décrit l'application de cette cuve d'analyse dans un détecteur de fumée par mesure du taux de dioxyde de carbone. The associated document US-A-5,053,754 by the same applicant describes the application of this analysis tank in a smoke detector by measuring the level of carbon dioxide.

D'après l'analyse et l'expérience des inventeurs, il a cependant été mis en évidence que les cuves moulées en forme de serpentin du document US-A-5 060 508 présentent l'inconvénient d'être extrêmement sensibles aux défauts de réflectivité de la surface réfléchissante des cuves, en raison du grand nombre de réflexion des rayons lumineux à l'intérieur de la cuve en serpentin. Le moindre défaut de réflectivité entraîne une diminution extrêmement importante de la transmission de cuves. From the analysis and the experience of the inventors, it has however been demonstrated that the molded serpentine tanks of document US-A-5 060 508 have the drawback of being extremely sensitive to reflectivity defects of the reflecting surface of the tanks, due to the large number of reflections of the light rays inside the serpentine tank. The slightest lack of reflectivity leads to an extremely significant reduction in the transmission of tanks.

Le but de l'invention est donc de fournir une cuve ou cellule d'absorption qui ne présente pas les inconvénients, défauts et limitations des cuves d'absorption de l'art antérieur et qui résolve les problèmes posés par les cellules de l'art antérieur. The object of the invention is therefore to provide an absorption tank or cell which does not have the drawbacks, defects and limitations of the absorption tanks of the prior art and which solves the problems posed by the cells of the art prior.

Le but de l'invention est, autrement dit, de fournir des cuves ou cellules d'absorption à la fois, simples, de faible coût, pouvant être fabriquée facilement en grande série, présentant une grande longueur du trajet optique tout en conservant des dimensions relativement faibles voire miniatures, et enfin peu sensible aux défauts de réflectivité de la couche réfléchissante, c'est-à-dire encore, que l'invention a pour but de fournir des cuves présentant tous les avantages, d'une part des cuves telles que les cuves multipassages de White, d'autre part des cuves à serpentins, sans en présenter les inconvénients. The object of the invention is, in other words, to provide cells or absorption cells at the same time, simple, of low cost, which can be easily produced in large series, having a long length of the optical path while maintaining dimensions. relatively weak or even miniature, and finally insensitive to the reflectivity defects of the reflective layer, that is to say again, that the invention aims to provide tanks having all the advantages, on the one hand of tanks such than White's multi-pass tanks, on the other hand, coil tanks, without having the disadvantages.

Ce but et d'autres encore sont atteints, conformément à l'invention par une cuve d'absorption d'un rayonnement lumineux ou autre comprenant au moins un miroir concave, des moyens de mise en circulation d'un gaz, et des moyens d'entrée et de sortie dudit rayonnement lumineux ou autre, ladite cuve étant constituée par l'assemblage de deux parties complémentaires formant une enceinte fermée comprenant des faces supérieures et inférieures, la surface interne de ladite enceinte étant recouverte d'une couche réfléchissante, et ledit miroir concave étant constitué d'une portion de cylindre de section elliptique ou circulaire, la génératrice dudit cylindre étant perpendiculaire au plan desdites faces supérieures et inférieures. This object and others are achieved, in accordance with the invention by a tank for absorbing light or other radiation comprising at least one concave mirror, means for circulating a gas, and means for entry and exit of said light or other radiation, said tank being constituted by the assembly of two complementary parts forming a closed enclosure comprising upper and lower faces, the internal surface of said enclosure being covered with a reflective layer, and said concave mirror consisting of a cylinder portion of elliptical or circular section, the generatrix of said cylinder being perpendicular to the plane of said upper and lower faces.

Les cuves selon l'invention comprennent un miroir concave constitué d'une portion de cylindre de section elliptique ou circulaire dont la génératrice est perpendiculaire au plan des faces supérieures et inférieures de l'enceinte fermée. The tanks according to the invention comprise a concave mirror made up of a cylinder portion of elliptical or circular section whose generatrix is perpendicular to the plane of the upper and lower faces of the closed enclosure.

Un tel miroir est simple et peu onéreux à réaliser, au contraire par exemple des miroirs sphériques (calottes sphériques) ou elliptiques
(ellipsoides de révolution) des cuves notamment des cuves de White de l'art antérieur.
Such a mirror is simple and inexpensive to produce, on the contrary for example spherical (spherical caps) or elliptical mirrors
(ellipsoids of revolution) of tanks, in particular White tanks of the prior art.

La conception de la cuve en deux parties, et la forme générale des deux parties complémentaires et de 1 ' enceinte fermée qui se trouve simplifiée du fait de la forme du miroir utilisé, rendent également la cuve facile à réaliser. The design of the tank in two parts, and the general shape of the two complementary parts and of the closed enclosure which is simplified due to the shape of the mirror used, also make the tank easy to produce.

En effet, les deux parties complémentaires décrites ci-dessus peuvent être fabriquées facilement et à faible coût et en grande série dans la masse, ou de préférence par moulage. Indeed, the two complementary parts described above can be manufactured easily and at low cost and in large series in the mass, or preferably by molding.

Cette facilité de fabrication n'est pas accomplie au détriment des propriétés optiques de la cuve car la conception de la cuve et du miroir concave rend par ailleurs la cuve peu sensible aux défauts de réflectivité de la couche réfléchissante des cuves. This ease of manufacture is not accomplished to the detriment of the optical properties of the tank because the design of the tank and of the concave mirror also makes the tank not very sensitive to reflectivity defects of the reflective layer of the tanks.

La cuve selon l'invention du fait de sa structure spécifique et de la structure spécifique du miroir concave peut avoir une faible dimension et rend ainsi possible la miniaturisation du système d'analyse, par exemple spectrophotométrique, auquel elle est généralement associée.  The tank according to the invention because of its specific structure and the specific structure of the concave mirror can have a small dimension and thus makes possible the miniaturization of the analysis system, for example spectrophotometric, with which it is generally associated.

Même avec des dimensions faibles, voire miniatures, la cuve selon l'invention permet d'obtenir une longueur d'absorption relativement importante et donc une grande sensibilité. Even with small, even miniature dimensions, the tank according to the invention makes it possible to obtain a relatively large absorption length and therefore a high sensitivity.

Avantageusement, les deux parties complémentaires forment chacune une demi-cuve et sont constituées par deux plaques symétriques respectivement supérieures et inférieures. Advantageously, the two complementary parts each form a half-tank and are constituted by two symmetrical plates respectively upper and lower.

Les deux demi-cuves sont réalisées par exemple dans la masse ou par moulage. The two half-tanks are produced for example in the mass or by molding.

La cuve comporte également des moyens de mise en circulation d'un gaz, c'est-à-dire des moyens permettant au gaz par exemple à analyser de pénétrer à l'intérieur de la cuve puis de la quitter. The tank also includes means for circulating a gas, that is to say means allowing the gas, for example to be analyzed, to enter the interior of the tank and then leave it.

Selon un premier mode de réalisation des moyens de mise en circulation d'un gaz, lesdits moyens consistent en des trous de faible dimension (microtrous) pratiqués dans chacune des faces supérieures et inférieures de l'enceinte. Un tel mode de réalisation est décrit dans le document US- A- 5 060 508. According to a first embodiment of the means for circulating a gas, said means consist of small dimensions holes (micro holes) formed in each of the upper and lower faces of the enclosure. Such an embodiment is described in document US-A-5,060,508.

Selon un deuxième mode de réalisation des moyens de mise en circulation d'un gaz, lesdits moyens consistent en un élément espaceur intercalé entre lesdites faces supérieures et inférieures et définissant un espace libre e entre les 2 parties supérieures et inférieures de la cuve. According to a second embodiment of the means for circulating a gas, said means consist of a spacer element interposed between said upper and lower faces and defining a free space e between the 2 upper and lower parts of the tank.

Cet espace libre qui permet la circulation du gaz par exemple du gaz, à analyser, doit être de dimension suffisante pour laisser pénétrer le gaz à l'intérieur de la cuve, mais suffisamment faible pour ne pas trop pénaliser la transmission optique de la cuve. This free space which allows the circulation of gas, for example gas, to be analyzed, must be of sufficient size to allow the gas to penetrate inside the tank, but sufficiently small so as not to penalize the optical transmission of the tank too much.

Selon un troisième mode de réalisation des moyens de mise en circulation d'un gaz, lesdits moyens de mise en circulation d'un gaz comprennent des fentes au nombre par exemple de deux pratiquées dans les parois latérales de la cuve, ces fentes permettent la circulation du gaz après l'assemblage , le scellement, des deux parties complémentaires de la cuve. According to a third embodiment of the means for circulating a gas, said means for circulating a gas comprise slots, for example two in number, formed in the side walls of the tank, these slots allow circulation gas after assembly, sealing, of the two complementary parts of the tank.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la cuve est une cuve dite cuve elliptique de l'art antérieur modifiée, qui comprend, outre ledit miroir concave défini ci-dessus et constitué d'une portion de cylindre de section elliptique ou circulaire, deux miroirs plans symétriques également perpendiculaires au plan des faces inférieure et supérieure. Ces miroirs plans sont situés sur la paroi latérale de l'enceinte opposée audit miroir concave. According to a first embodiment of the invention, the tank is a tank called elliptical tank of the modified prior art, which comprises, in addition to said concave mirror defined above and consisting of a cylinder portion of elliptical or circular section , two symmetrical plane mirrors also perpendicular to the plane of the lower and upper faces. These flat mirrors are located on the side wall of the enclosure opposite said concave mirror.

Avantageusement lesdits miroirs plans sont inclinés d'un angle de 45 à 75 par rapport à l'axe principal de symétrie de la cuve. Cet axe est généralement l'axe horizontal longitudinal de la cuve qui passe par le centre du miroir concave. De préférence, ledit angle d'inclinaison est de 600.  Advantageously, said plane mirrors are inclined at an angle of 45 to 75 relative to the main axis of symmetry of the tank. This axis is generally the longitudinal horizontal axis of the tank which passes through the center of the concave mirror. Preferably, said angle of inclination is 600.

Les moyens d'entrée et de sortie du rayonnement lumineux ou autre sont de préférence constitués par des orifices d'entrée et de sortie pratiqués respectivement dans chacune des deux parois latérales opposées de l'enceinte non occupées par les miroirs décrits plus haut ; une paroi latérale étant occupée par le miroir concave et la paroi latérale opposée étant occupée par lesdits miroirs plans. The means for entering and leaving light or other radiation are preferably constituted by entry and exit openings made respectively in each of the two opposite side walls of the enclosure not occupied by the mirrors described above; a side wall being occupied by the concave mirror and the opposite side wall being occupied by said plane mirrors.

Ces orifices prennent de préférence la forme de fentes généralement parallèles aux parois supérieures et inférieures. Selon une forme de réalisation préférée de ces orifices ou fentes l'orifice de sortie a une dimension supérieure à l'orifice d'entrée, à savoir la fente de sortie a par exemple une largeur supérieure à la fente d'entrée, ce qui permet selon un effet particulièrement avantageux de l'invention de corriger les aberrations optiques du miroir concave. These orifices preferably take the form of slots generally parallel to the upper and lower walls. According to a preferred embodiment of these orifices or slots the outlet orifice has a dimension greater than the inlet orifice, namely the outlet slot has for example a width greater than the inlet slot, which allows according to a particularly advantageous effect of the invention to correct the optical aberrations of the concave mirror.

Lesdites fentes sont généralement situées aux foyers du miroir concave. Said slots are generally located at the focal points of the concave mirror.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention la cuve est une cuve multipassages dite cuve de White de l'art antérieur modifiée, qui comprend, outre ledit miroir concave ou principal qui est constitué d'une portion de cylindre de section elliptique ou circulaire
- deux autres miroirs concaves secondaires également constitués chacun d'une portion de cylindre de section elliptique ou circulaire, les génératrices desdits cylindres étant également perpendiculaires aux plans desdites faces supérieures et inférieures, et lesdits miroirs concaves secondaires étant situés sur la paroi latérale de l'enceinte opposée audit miroir concave principal
- et deux miroirs plans situés sur la même paroi latérale de l'enceinte que ledit miroir principal.
According to a second embodiment of the invention, the tank is a multi-pass tank called White tank of the modified prior art, which comprises, in addition to said concave or main mirror which consists of a portion of cylinder of elliptical or circular section
- Two other secondary concave mirrors also each consisting of a cylinder portion of elliptical or circular section, the generatrices of said cylinders also being perpendicular to the planes of said upper and lower faces, and said secondary concave mirrors being located on the side wall of the enclosure opposite said main concave mirror
- And two plane mirrors located on the same side wall of the enclosure as said main mirror.

De préférence, lesdits miroirs concaves sont de section circulaire. Preferably, said concave mirrors are of circular section.

De même que dans le premier mode de réalisation lesdits miroirs plans sont inclinés d'un angle de 45 à 75 , de préférence de 60 par rapport à l'axe principal (horizontal) de la cuve. As in the first embodiment, said plane mirrors are inclined at an angle of 45 to 75, preferably 60 relative to the main (horizontal) axis of the tank.

La cuve selon l'invention, dans ce deuxième mode de réalisation, se distingue également des cuves de White classiques par le fait qu'elle est globalement dissymétrique et non symétrique, une telle disposition permet selon un effet particulièrement avantageux de l'invention de compenser les défauts d'aberrations optiques dus aux réflexions sur les miroirs.  The tank according to the invention, in this second embodiment, also differs from conventional White tanks by the fact that it is generally asymmetrical and non-symmetrical, such an arrangement allows according to a particularly advantageous effect of the invention to compensate optical aberration defects due to reflections on the mirrors.

Cette dissymétrie peut être conduite de différentes façons, par exemple le miroir concave principal peut être légèrement dissymétrique par rapport à l'axe principal de la cuve (axe horizontal). This asymmetry can be carried out in different ways, for example the main concave mirror can be slightly asymmetrical with respect to the main axis of the tank (horizontal axis).

Les orifices d'entrée et de sortie du rayonnement lumineux ou autre, tels que des fentes, sont analogues à ceux décrits dans le premier mode de réalisation, la fente de sortie ayant de préférence, pour les mêmes raisons, une largeur supérieure à la fente d'entrée. The inlet and outlet openings for light or other radiation, such as slots, are similar to those described in the first embodiment, the outlet slot preferably having, for the same reasons, a width greater than the slot entry.

Toutefois, l'orifice ou fente de sortie est de préférence décalé par rapport à l'orifice d'entrée suivant au moins l'un des axes horizontaux et verticaux de la cuve, de préférence suivant les deux axes de celle-ci. However, the outlet orifice or slot is preferably offset with respect to the inlet orifice along at least one of the horizontal and vertical axes of the tank, preferably along the two axes of the latter.

Une telle dissymétrie au niveau de la dimension et du positionnement des fentes contribue également, selon l'invention, à la compensation des défauts optiques. Such asymmetry in terms of the size and positioning of the slots also contributes, according to the invention, to the compensation of optical defects.

A la fois avec le premier et le second mode de réalisation de l'invention les défauts de réflectivité de la couche réfléchissante observés par exemple dans la cuve à serpentin de l'art antérieur sont évités, grâce d'une part à la différence de dimensions des orifices d'entrée et de sortie du rayonnement lumineux et/ou d'autre part aux dissymétries de la cuve. Both with the first and the second embodiment of the invention the reflectivity defects of the reflective layer observed for example in the coil tank of the prior art are avoided, thanks on the one hand to the difference in dimensions orifices for entering and leaving the light radiation and / or on the other hand for the asymmetries of the tank.

Selon l'invention la longueur du trajet optique dans la cuve est considérablement augmenté ainsi, dans le cas du premier mode de réalisation, la longueur du trajet optique est multipliée par deux, tandis que dans le cas du deuxième mode de réalisation la longueur du trajet ou chemin optique est augmentée d'un facteur dit facteur de multiplication n dépendant de la distance de séparation de ces miroirs secondaires (voir figure 4). According to the invention the length of the optical path in the cell is considerably increased thus, in the case of the first embodiment, the length of the optical path is multiplied by two, while in the case of the second embodiment the length of the path or optical path is increased by a factor called multiplication factor n depending on the separation distance of these secondary mirrors (see Figure 4).

Le facteur de multiplication n est donné par la formule (2)
D
n = i ± (2)
d
où D désigne le diamètre du miroir principal (M), et d désigne la distance séparant les centres de courbure C2 et C2 des deux miroirs secondaires (M1) et (M2).
The multiplication factor n is given by formula (2)
D
n = i ± (2)
d
where D denotes the diameter of the main mirror (M), and d denotes the distance separating the centers of curvature C2 and C2 from the two secondary mirrors (M1) and (M2).

La longueur totalE du trajet ou chemin optique Lopt est donnée par la formule (3)
Lapt = 2nR
où R désigne le rayon des miroirs.
The total length E of the optical path or path Lopt is given by the formula (3)
Laptops = 2nR
where R denotes the radius of the mirrors.

Selon un aspect particulièrement avantageux de l'invention n = 4, il a été en effet constaté que les meilleurs résultats de transmission des cuves étaient obtenus avec cette valeur du facteur de multiplication. According to a particularly advantageous aspect of the invention n = 4, it has in fact been found that the best results of transmission of the tanks were obtained with this value of the multiplication factor.

Selon l'invention les parties complémentaires de la cuve c'est-à-dire de préférence chacune de demi-cuves est réalisée en matière plastique. Ces parties sont ainsi facile à réaliser à faible coût par simple moulage ou dans la masse. According to the invention the complementary parts of the tank, that is to say preferably each of half-tanks is made of plastic. These parts are thus easy to produce at low cost by simple molding or in the mass.

La couche réfléchissante est, de préférence, une couche métallique par exemple en or, ou bien elle est constituée d'une couche, ou d'un empilement de couches, diélectrique(s) par exemple Si/(SiO2/Si)n avec par exemple n=3. The reflective layer is preferably a metallic layer, for example made of gold, or else it consists of a layer, or a stack of layers, dielectric (s), for example Si / (SiO2 / Si) n with par example n = 3.

Ladite couche réfléchissante est de préférence une couche mince d'une épaisseur fonction du domaine spectral utilisé.  Said reflective layer is preferably a thin layer with a thickness depending on the spectral range used.

A titre d'exemple pour l'infrarouge, on peut utiliser une couche d'or de 2 500 .  As an example for infrared, a layer of gold of 2,500 can be used.

Il est à noter que par couche réfléchissante on entend généralement une couche possédant une bonne réflectivité dans le domaine spectral considéré en fonction du rayonnement lumineux ou autre mis en oeuvre. It should be noted that by reflecting layer is generally meant a layer having good reflectivity in the spectral range considered as a function of the light or other radiation used.

Selon l'invention, ledit rayonnement est choisi par exemple parmi les rayonnements lumineux UV, visible, et de préférence infrarouge. According to the invention, said radiation is chosen for example from UV, visible and preferably infrared light radiation.

L'invention concerne également un système d'analyse de gaz par spectrophotométrie, par exemple par spectrophotométrie infrarouge, comprenant la cuve selon l'invention. The invention also relates to a gas analysis system by spectrophotometry, for example by infrared spectrophotometry, comprising the tank according to the invention.

Un tel système est connu de l'homme du métier et ne sera pas décrit en détail, on pourra par exemple se reporter à la figure 1, un tel système comprend outre la cuve, généralement une source de rayonnement, par exemple infrarouge, un détecteur de rayonnement et un filtre interférentiel. Such a system is known to those skilled in the art and will not be described in detail, reference may for example be made to FIG. 1, such a system comprises, in addition to the tank, generally a source of radiation, for example infrared, a detector of radiation and an interference filter.

L'implantation et le positionnement des autres éléments du système sont favorisés par la conception de la cuve selon l'invention et par sa petite taille. De ce fait, la taille globale du système est également très réduite et ses coûts de fabrication ainsi que sa complexité sont fortement diminuées. The layout and positioning of the other elements of the system are favored by the design of the tank according to the invention and by its small size. As a result, the overall size of the system is also very small and its manufacturing costs and its complexity are greatly reduced.

L'invention concerne enfin un procédé de préparation de la cuve d'absorption décrite ci-dessus dans lequel
- on prépare les deux parties complémentaires de la cuve (ou demies cuves) par moulage ou dans la masse,
- on recouvre la surface interne des deux parties complémentaires d'une couche réfléchissante,
- on scelle lesdites parties complémentaires de la cuve pour réaliser une enceinte fermée.
The invention finally relates to a process for preparing the absorption tank described above in which
- the two complementary parts of the tank (or half tanks) are prepared by molding or in the mass,
- the internal surface of the two complementary parts is covered with a reflective layer,
- Sealing said complementary parts of the tank to produce a closed enclosure.

De préférence, les deux parties complémentaires ou demies-cuves sont réalisées par une technique dite de micromoulage à partir d'un micromoule par exemple en silicium. Preferably, the two complementary parts or half-tanks are produced by a technique known as micromolding from a micromould, for example made of silicon.

Ledit micromoule peuvent être préparé par toute technique appropriée, mais de préférence par la technique dite LIGA . Said micromould can be prepared by any suitable technique, but preferably by the so-called LIGA technique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. Other characteristics and advantages of the invention will appear better on reading the description which follows, given by way of illustration and not limitation, with reference to the appended drawings.

Brève description des dessins
La figure 1 est un schéma simplifié d'un système d'analyse de gaz par spectrophotométrie infrarouge connu comportant une cuve d'absorption ou cuve d'analyse.
Brief description of the drawings
Figure 1 is a simplified diagram of a gas analysis system by known infrared spectrophotometry comprising an absorption tank or analysis tank.

La figure 2 est une vue du dessus en perspective d'une cuve d'absorption selon l'invention dans laquelle les moyens de mise en circulation d'un gaz consistent en un espace libre défini entre les faces supérieures et inférieures de la cuve. Figure 2 is a perspective view from above of an absorption tank according to the invention in which the means for circulating a gas consist of a free space defined between the upper and lower faces of the tank.

La figure 3 est une vue du dessus en coupe qui présente le premier mode de réalisation de la cuve selon l'invention c' est-à-dire une cuve dérivée des cuves dites cuves elliptiques de l'art antérieur. Figure 3 is a top view in section which shows the first embodiment of the tank according to the invention that is to say a tank derived from tanks called elliptical tanks of the prior art.

La figure 4 est une vue du dessus en coupe qui représente le second mode de réalisation de la cuve selon l'invention c'est-à-dire une cuve dérivée des cuves multipassages dites cuves de White de l'art antérieur.  FIG. 4 is a top view in section which represents the second embodiment of the tank according to the invention, that is to say a tank derived from multi-passage tanks called White tanks of the prior art.

La figure 5 est un schéma illustrant de manière schématique un procédé de préparation d'une cuve d'absorption selon l'invention. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a process for preparing an absorption tank according to the invention.

Description détaillée. Detailed description.

Sur la figure 2 qui est une vue en perspective du dessus on note que la cuve selon l'invention est réalisée par scellement de deux parties complémentaires ou demies-cuves supérieures ou inférieures (21) et (22) qui se présentent sur la figure 2 sous la forme de deux plaques identiques sensiblement planes et symétriques. In FIG. 2 which is a perspective view from above, it is noted that the tank according to the invention is produced by sealing two complementary parts or upper or lower half-tanks (21) and (22) which are shown in FIG. 2 in the form of two identical substantially planar and symmetrical plates.

Les dimensions de la cuve sont par exemple de 20 mm sur 20 mm. The dimensions of the tank are for example 20 mm by 20 mm.

Sur la figure 2, on a également représenté les moyens de mise en circulation d'un gaz qui se présentent sous la forme d'un espace libre défini par un élément espaceur entre les deux plaques ou faces supérieures et inférieures. Cet espace libre est caractérisé par un écartement e entre les plaques qui est par exemple de 0,1 mm. In Figure 2, there is also shown the means for circulating a gas which is in the form of a free space defined by a spacer element between the two plates or upper and lower faces. This free space is characterized by a spacing e between the plates which is for example 0.1 mm.

Sur la figure 2, on a également représenté un orifice d'entrée 24 d'un rayonnement tel qu'un rayonnement lumineux 25. FIG. 2 also shows an inlet orifice 24 for radiation such as light radiation 25.

I1 est à noter que la vue du dessus en perspective selon la figure 2 peut représenter aussi bien une cuve selon la première forme de réalisation de la cuve selon l'invention (Fig 3) que selon la seconde forme de réalisationt selon l'invention (Fig 4). It should be noted that the perspective view from above according to FIG. 2 can represent both a tank according to the first embodiment of the tank according to the invention (FIG. 3) and according to the second embodiment according to the invention ( Fig 4).

La figure 3 est un vue du dessus en coupe qui représente un premier mode de réalisation de la cuve selon l'invention c'est-à-dire un mode de réalisation dans lequel la cuve est une cuve dérivée des cuves dites cuve elliptiques de l'art antérieur qui comprennent un miroir concave ellipsoïdal constitué par une portion d'un ellipsoïde de révolution. Figure 3 is a top view in section which shows a first embodiment of the tank according to the invention that is to say an embodiment in which the tank is a tank derived from the tanks called elliptical tanks of l 'prior art which include a concave ellipsoidal mirror consisting of a portion of an ellipsoid of revolution.

Selon l'invention, ledit miroir ellipsoïdal est remplacé par un miroir concave constitué par une portion d'un cylindre de section elliptique ou circulaire (33) dénommé dans ce qui suit miroir cylindrique de section elliptique. According to the invention, said ellipsoidal mirror is replaced by a concave mirror constituted by a portion of a cylinder of elliptical or circular section (33) called in what follows cylindrical mirror of elliptical section.

La cuve de la figure 3 comprend une fente d'entrée du faisceau par exemple infrarouge (31) et d'une fente de sorte de ce même faisceau (37). The tank of FIG. 3 comprises a slot for entering the beam, for example infrared beam (31) and a slot so that this same beam (37) occurs.

Les dimensions respectives de ces deux fentes définies par leur largeur sont par exemple de 2 et 2,5 mm. Les fentes (31) et (37) sont situées généralement aux foyers du miroir cylindrique de section elliptique (33). The respective dimensions of these two slots defined by their width are for example 2 and 2.5 mm. The slots (31) and (37) are generally located at the foci of the cylindrical mirror of elliptical section (33).

On peut noter que la fente de sortie (37) a généralement une largeur supérieure à la fente d'entrée (31) en raison des aberrations optiques du miroir elliptique (33) qui élargissent l'image de la fente d'entrée (31). It can be noted that the exit slit (37) generally has a width greater than the entry slit (31) due to the optical aberrations of the elliptical mirror (33) which widen the image of the entry slit (31). .

Deux miroirs plans (32) et (36) permettent l'implantation de la source (310) et du détecteur (311) par exemple infrarouges, sans être gêné par les petites dimensions de la cuve qui sont par exemple de 2 x 2 cm pour une hauteur de 2 mm. Two flat mirrors (32) and (36) allow the implantation of the source (310) and the detector (311) for example infrared, without being hampered by the small dimensions of the tank which are for example 2 × 2 cm for a height of 2 mm.

En effet, la position des miroirs (32) et (36) a pour conséquence que la source et le détecteur sont déportés de part et d'autre de la cuve tandis que le faisceau par exemple infrarouge est réfléchi en direction du miroir elliptique (33) et de la fente de sortie (37). Sur la figure 3, les deux miroirs plans (32) et (36) sont inclinés d'un angle de 60 par rapport à l'axe de symétrie de la cuve.  Indeed, the position of the mirrors (32) and (36) has the consequence that the source and the detector are offset on either side of the tank while the beam, for example infrared, is reflected towards the elliptical mirror (33 ) and the exit slot (37). In FIG. 3, the two plane mirrors (32) and (36) are inclined at an angle of 60 relative to the axis of symmetry of the tank.

L'élément fondamental de la cuve est le miroir cylindrique (33) qui, sur la figure 3, a une section elliptique. Ce miroir est destiné à collecter la lumière issue de la fente d'entrée (31) et à la diriger vers la fente de sortie (37). La longueur du miroir (33) est typiquement de 20 mm. The fundamental element of the tank is the cylindrical mirror (33) which, in FIG. 3, has an elliptical section. This mirror is intended to collect the light coming from the entry slit (31) and to direct it towards the exit slit (37). The length of the mirror (33) is typically 20 mm.

La longueur du chemin optique total parcouru par le faisceau tel qu'un faisceau infrarouge à l'intérieur de la cuve est, avec les valeurs données plus haut pour les dimensions de cette cuve et de ses éléments, de 40 mm. The length of the total optical path traveled by the beam such as an infrared beam inside the cell is, with the values given above for the dimensions of this cell and its elements, of 40 mm.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la cuve de la figure 3 est pourvue de fentes additionnelles (38) et (39) qui sont aménagées pour améliorer la circulation des gaz à analyser. According to an advantageous characteristic of the invention, the tank of Figure 3 is provided with additional slots (38) and (39) which are arranged to improve the circulation of the gases to be analyzed.

Sur la figure 3, le miroir (33) représenté est un miroir cylindrique de section elliptique. I1 est à noter que ce miroir pourrait être remplacé par un miroir cylindrique de section circulaire. In Figure 3, the mirror (33) shown is a cylindrical mirror of elliptical section. It should be noted that this mirror could be replaced by a cylindrical mirror of circular section.

Cependant cette configuration est moins intéressante, car le miroir de section circulaire présente des défauts d'aberrations optiques plus importants que ceux du miroir elliptique, ce qui diminue le rendement lumineux du dispositif, ou rend plus complexe la correction de ce défaut. However, this configuration is less advantageous, because the circular cross-section mirror has larger optical aberration defects than those of the elliptical mirror, which reduces the light output of the device, or makes the correction of this defect more complex.

La figure 4 est une vue du dessous en coupe qui représente un second mode de réalisation de la cuve selon l'invention c' est-à-dire un mode de réalisation dans lequel la cuve est une cuve dérivée des cuves dites cuves multipassages de l'art antérieur. Figure 4 is a bottom view in section which shows a second embodiment of the tank according to the invention that is to say an embodiment in which the tank is a tank derived from tanks called multi-pass tanks of the prior art.

I1 s'agit en particulier d'une cuve multipassage dérivée des cuves dite cuve de White de l'art antérieur comprenant des miroirs concaves sphériques c'est-à-dire constitués par des portions de calottes sphériques.  I1 is in particular a multi-pass tank derived from tanks called White tank of the prior art comprising spherical concave mirrors, that is to say constituted by portions of spherical caps.

Selon l'invention lesdits miroirs sphériques généralement au nombre de trois sont remplacés par des miroirs concaves généralement identiques constitués par des portions d'un cylindre de section elliptique ou circulaire, de préférence circulaire. According to the invention, said spherical mirrors, generally three in number, are replaced by generally identical concave mirrors formed by portions of a cylinder of elliptical or circular section, preferably circular.

La cuve de la figure 4 comprend une fente d'entrée du faisceau, par exemple infrarouge (41) et d'une fente de sortie de ce même faisceau (47). The tank of FIG. 4 comprises an entry slot for the beam, for example infrared (41) and an exit slot for this same beam (47).

Les dimensions respectives de ces fentes définies par leur largeur sont par exemple de 2 et 2,5 mm. The respective dimensions of these slots defined by their width are for example 2 and 2.5 mm.

Deux miroirs plans (42) et (46) permettent l'installation de la source (410) et du détecteur (411) par exemple infrarouges, sans être gêné par les petites dimensions de la cuve, qui sont par exemple de 2 x 2 cm pour une hauteur de 2 mm. Two flat mirrors (42) and (46) allow the installation of the source (410) and the detector (411) for example infrared, without being bothered by the small dimensions of the tank, which are for example 2 × 2 cm for a height of 2 mm.

En effet, la position des miroirs (42) et
(46) a pour conséquence que la source et le détecteur sont déportés de part et d'autre de la cuve tandis que le faisceau par exemple infrarouge est réfléchi en direction du miroir secondaire (43). Sur la figure 4, les deux miroirs plans (42) et (46) sont inclinés d'un angle de 60 par rapport à l'axe de symétrie de la cuve.
Indeed, the position of the mirrors (42) and
(46) has the consequence that the source and the detector are offset on either side of the tank while the beam, for example infrared, is reflected in the direction of the secondary mirror (43). In FIG. 4, the two plane mirrors (42) and (46) are inclined at an angle of 60 relative to the axis of symmetry of the tank.

Les éléments fondamentaux de la cuve sont les miroirs cylindriques de section elliptique ou circulaire (43) (M1) (44) (M) et (45) (M2), sur la figure 4 les miroirs sont de préférence des miroirs cylindriques de section circulaire. The fundamental elements of the tank are the cylindrical mirrors of elliptical or circular section (43) (M1) (44) (M) and (45) (M2), in FIG. 4 the mirrors are preferably cylindrical mirrors of circular section .

Les deux miroirs (43) (M1) et (45) (M2) sont des miroirs dits miroirs secondaires qui sont destinés à diriger le faisceau lumineux en direction du miroir principal (44). La dimension de chacun de ces miroirs est typiquement de 10 mm.  The two mirrors (43) (M1) and (45) (M2) are so-called secondary mirrors which are intended to direct the light beam towards the main mirror (44). The dimension of each of these mirrors is typically 10 mm.

Le miroir (44) (M) est le miroir principal destiné à diriger le faisceau infrarouge en direction des miroirs secondaires (43) et (45). Généralement, les trois miroirs sont identiques et de rayons R. The mirror (44) (M) is the main mirror intended to direct the infrared beam towards the secondary mirrors (43) and (45). Generally, the three mirrors are identical and with R rays.

Le longueur du chemin optique total parcouru par le faisceau tel qu'un faisceau infrarouge, à l'intérieur de la cuve est, avec les valeurs données plus haut pour les dimensions de cette cuve et de ses éléments, de 160 mm (voir formule (2) ci-dessus), sur la figure D et d ont des significations indiquées plus haut et (412) et (413) sont les références désignant les centres de courbures des miroirs (43) (M1) et (45) (M2)
Comme la cuve de la figure 3, la cuve de la figure 4 est avantageusement pourvue de fentes additionnelles (48) et (49) qui sont aménagées pour la circulation des gaz à analyser.
The length of the total optical path traversed by the beam such as an infrared beam, inside the cell is, with the values given above for the dimensions of this cell and its elements, of 160 mm (see formula ( 2) above), in FIG. D and d have the meanings indicated above and (412) and (413) are the references designating the centers of curvature of the mirrors (43) (M1) and (45) (M2)
Like the tank of Figure 3, the tank of Figure 4 is advantageously provided with additional slots (48) and (49) which are arranged for the circulation of the gases to be analyzed.

Selon l'invention, outre le fait que les miroirs concaves (43) (44) (45) sont des miroirs cylindriques de section elliptique ou circulaire, de préférence circulaire, la cuve selon la figure 4, dérivée d'une cuve multipassages, dite cuve de White traditionnelle, se distingue de cette dernière par le fait qu'elle est dissymétrique et non symétrique afin de compenser les défauts d'aberrations optiques dues aux réflexions sur les miroirs. According to the invention, in addition to the fact that the concave mirrors (43) (44) (45) are cylindrical mirrors of elliptical or circular section, preferably circular, the tank according to FIG. 4, derived from a multi-pass tank, called White traditional tank, is distinguished from the latter by the fact that it is asymmetrical and non-symmetrical in order to compensate for the defects of optical aberrations due to reflections on the mirrors.

En effet, le calcul des trajets des rayons optiques à l'intérieur de la cuve au moyen d'un programme de simulation, a conduit à déterminer les miroirs de façon à ce que la fente de sortie 7 reçoive, le maximum de lumière en provenance de la fente d'entrée 1, ce qui s'est traduit par les dispositions suivantes montrant la dissymétrie générale de la cuve
- le miroir 44 est légèrement dissymétrique par rapport à l'axe horizontal, ainsi dans le cas d'une cuve avec un facteur de multiplication n = 4 ayant des miroirs de rayon 20 mm comme sur la figure 4 cette dissymétrie est de 2,25 mm
- la fente de sortie 47 est décalée par rapport à la fente d'entrée 41 de 2,44 mm suivant l'axe horizontal et de 0,25 mm dans le sens de l'axe vertical
- la fente de sortie 47 a une largeur de 2,5 mm contre 2 mm pour la fente d'entrée 41.
In fact, the calculation of the paths of the optical rays inside the tank by means of a simulation program has led to determining the mirrors so that the exit slit 7 receives the maximum amount of light from of the entry slit 1, which has resulted in the following arrangements showing the general asymmetry of the tank
- the mirror 44 is slightly asymmetrical with respect to the horizontal axis, thus in the case of a tank with a multiplication factor n = 4 having mirrors with a radius of 20 mm as in FIG. 4, this asymmetry is 2.25 mm
the outlet slot 47 is offset from the inlet slot 41 by 2.44 mm along the horizontal axis and by 0.25 mm in the direction of the vertical axis
- the exit slot 47 has a width of 2.5 mm against 2 mm for the entry slot 41.

I1 est possible de réaliser d'autres cuves multipassages cylindriques, en modifiant le nombre n, par exemple 6 ou 8. It is possible to make other cylindrical multipass tanks, by modifying the number n, for example 6 or 8.

Cependant, d'après les calculs, c'est la configuration n = 4 qui présente en pratique les meilleurs résultats de transmission des cuves. However, according to the calculations, it is the configuration n = 4 which in practice presents the best results of transmission of the tanks.

On va maintenant décrire de manière détaillée un procédé pr oxydation thermique du silicium sur une épaisseur de 3 um suivie d'une oxydation par attaque avec du HF à 50%. We will now describe in detail a process for thermal oxidation of silicon to a thickness of 3 μm followed by oxidation by attack with 50% HF.

- Micro-usinage mécanique. - Mechanical micro-machining.

- Technique LIGA (en allemand
Lithographie, Galvanoformung, Abformung), une telle technique est décrite dans le document de S. Basrour,
S. Ballandra et D. Hauden Application du procédé LIGA en micro-optique , Annales de physique 20 (1995), p693-700.
- LIGA technique (in German
Lithography, Galvanoformung, Abformung), such a technique is described in the document by S. Basrour,
S. Ballandra and D. Hauden Application of the LIGA process in micro-optics, Annales de physique 20 (1995), p693-700.

Dans une deuxième étape, ledit micromoule sert à fabriquer les deux demies-cuves (52) (53) qui sont réalisées de préférence en matière plastique moulé, par exemple en Plexiglas . In a second step, said micromold is used to manufacture the two half-tanks (52) (53) which are preferably made of molded plastic, for example Plexiglas.

Dans une troisième étape la surface interne des dites demi-cuves est recouverte d'une couche optiquement réfléchissante (54) (55), cette couche peut être constituée d'une couche diélectrique, d'un empilement de couches diélectriques ou bien d'une couche métallique par exemple une couche d'or d'une épaisseur par exemple de 2500 .  In a third step, the internal surface of said half-tanks is covered with an optically reflective layer (54) (55), this layer can consist of a dielectric layer, of a stack of dielectric layers or of a metallic layer for example a layer of gold with a thickness for example of 2500.

Le dépôt de cette de ces couches peut se jouer par toute technique connue par exemple par évaporation sous vide symbolisée par les flèches (56) (57)-
Dans une quatrième étape, les demi-cuves sont scellées pour réaliser une cavité fermée, en utilisant une matière de scellement telle qu'une colle ou une résine (57) (58) par exemple Araldite.
The deposition of this of these layers can be played by any known technique for example by vacuum evaporation symbolized by the arrows (56) (57) -
In a fourth step, the half-tanks are sealed to produce a closed cavity, using a sealing material such as an adhesive or a resin (57) (58), for example Araldite.

On peut ensuite dans le cas de la fabrication d'un système d'analyse de gaz par spectrophotométrie par exemple par spectrophotométrie infrarouge rapporter facilement les autres éléments du système extérieurs à la cuve dans les logements prévus à cet effet.  It is then possible in the case of the manufacture of a gas analysis system by spectrophotometry, for example by infrared spectrophotometry, to easily bring the other elements of the system outside the tank into the housings provided for this purpose.

Claims (24)

REVENDICATIONS 1. Cuve d'absorption d'un rayonnement lumineux ou autre comprenant au moins un miroir concave, des moyens de mise en circulation d'un gaz, et des moyens d'entrée et de sortie dudit rayonnement lumineux ou autre, ladite cuve étant constituée par l'assemblage de deux parties complémentaires formant une enceinte fermée comprenant des faces supérieures et inférieures, la surface interne de ladite enceinte étant recouverte d'une couche réfléchissante et ledit miroir concave étant constitué d'une portion de cylindre de section elliptique ou circulaire, la génératrice dudit cylindre étant perpendiculaire au plan desdites faces supérieures et inférieures. 1. Absorption tank for light or other radiation comprising at least one concave mirror, means for circulating a gas, and means for entering and leaving said light radiation or other, said tank being constituted by assembling two complementary parts forming a closed enclosure comprising upper and lower faces, the internal surface of said enclosure being covered with a reflecting layer and said concave mirror consisting of a portion of cylinder of elliptical or circular section, the generatrix of said cylinder being perpendicular to the plane of said upper and lower faces. 2. Cuve selon la revendication 1 dans laquelle lesdites deux parties complémentaires sont constituées par deux plaques symétriques supérieures et inférieures formant chacune une demie-cuve. 2. Tank according to claim 1 wherein said two complementary parts are constituted by two upper and lower symmetrical plates each forming a half-tank. 3. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 dans laquelle lesdits moyens de mise en circulation d'un gaz consistent en des trous de faibles dimension pratiqués dans chacune desdites faces supérieures et inférieures. 3. Tank according to any one of claims 1 and 2 wherein said means for circulating a gas consist of small holes made in each of said upper and lower faces. 4. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 dans laquelle lesdits moyens de mise en circulation d'un gaz consistent en un élément espaceur définissant un espace libre entre lesdites faces supérieures et inférieures.  4. Tank according to any one of claims 1 and 2 wherein said means for circulating a gas consist of a spacer element defining a free space between said upper and lower faces. 5. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 dans laquelle lesdits moyens de mise en circulation d'un gaz comprennent deux fentes pratiquées dans les parois latérales de la cuve. 5. Tank according to any one of claims 1 and 2 wherein said means for circulating a gas comprises two slots formed in the side walls of the tank. 6. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans laquelle ladite cuve est une cuve dite cuve elliptique qui comprend outre ledit miroir concave constitué d'une portion de cylindre de section elliptique ou circulaire, deux miroirs plans symétriques également perpendiculaires au plan desdites faces inférieure et supérieure et situés sur la paroi latérale de l'enceinte opposée audit miroir concave. 6. Tank according to any one of claims 1 to 5 wherein said tank is a tank called elliptical tank which comprises, in addition to said concave mirror consisting of a cylinder portion of elliptical or circular section, two symmetrical plane mirrors also perpendicular to the plane said lower and upper faces and situated on the side wall of the enclosure opposite said concave mirror. 7. Cuve selon la revendication 6 dans laquelle lesdits miroirs plans sont inclinés d'un angle de 45 à 75 0 par rapport à l'axe principal de symétrie de la cuve. 7. Tank according to claim 6 wherein said plane mirrors are inclined at an angle of 45 to 75 0 relative to the main axis of symmetry of the tank. 8. Cuve selon la revendication 6 dans laquelle lesdits moyens d'entrée et de sortie dudit rayonnement lumineux ou autre sont constitués par des orifices d'entrée et de sortie pratiqués respectivement dans chacune des deux parois latérales opposées de l'enceinte non occupées par lesdits miroirs. 8. Tank according to claim 6 wherein said means for entering and leaving said light or other radiation are constituted by entry and exit orifices provided respectively in each of the two opposite lateral walls of the enclosure not occupied by said mirrors. 9. Cuve selon la revendication 8 dans laquelle lesdits orifices ont la forme de fentes, la fente de sortie ayant une largeur supérieure à la fente d'entrée. 9. Tank according to claim 8 wherein said orifices have the form of slots, the outlet slot having a width greater than the inlet slot. 10. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans laquelle ladite cuve est une cuve multipassages dite cuve de White, qui comprend outre ledit miroir concave ou principal constitué d'une portion de cylindre de section elliptique ou circulaire: 10. Tank according to any one of claims 1 to 5 wherein said tank is a multi-pass tank called White tank, which further comprises said concave or main mirror consisting of a portion of cylinder of elliptical or circular section: - deux autres miroirs concaves secondaires également constitués chacun d'une portion de cylindre de section elliptique ou circulaire, les génératrices desdits cylindres étant également perpendiculaires aux plans desdites faces supérieures et inférieures, et lesdits miroirs concaves secondaires étant situés sur la paroi latérale de l'enceinte opposée audit miroir concave principal - Two other secondary concave mirrors also each consisting of a cylinder portion of elliptical or circular section, the generatrices of said cylinders also being perpendicular to the planes of said upper and lower faces, and said secondary concave mirrors being located on the side wall of the enclosure opposite said main concave mirror - et deux miroirs plans situés sur la même paroi latérale de l'enceinte que ledit miroir principal. - And two plane mirrors located on the same side wall of the enclosure as said main mirror. 11. Cuve selon la revendication 10 caractérisée en ce que ledit miroir concave principal est légèrement dissymétrique par rapport à l'axe principal de la cuve. 11. Tank according to claim 10 characterized in that said main concave mirror is slightly asymmetrical relative to the main axis of the tank. 12. Cuve selon la revendication 10 dans laquelle lesdits miroirs plans sont inclinés d'un angle de 45 à 75 par rapport à l'axe principal de la cuve. 12. Tank according to claim 10 wherein said plane mirrors are inclined at an angle of 45 to 75 relative to the main axis of the tank. 13. Cuve selon la revendication 10 dans laquelle lesdits moyens d'entrée et de sortie dudit rayonnement lumineux ou autre, sont constitués par des orifices d'entrée et de sortie pratiqués respectivement dans chacune des deux parois latérales opposées non occupées par lesdits miroirs. 13. A tank according to claim 10 wherein said means for input and output of said light radiation or other, are constituted by inlet and outlet orifices made respectively in each of the two opposite side walls not occupied by said mirrors. 14. Cuve selon la revendication 13 dans laquelle lesdits orifices ont la forme de fentes, la fente de sortie ayant une largeur supérieure à la fente d'entrée.  14. Tank according to claim 13 wherein said orifices have the form of slots, the outlet slot having a width greater than the inlet slot. 15. Cuve selon l'une quelconque des revendications 13 et 14 dans laquelle ledit orifice de sortie est décalé par rapport à l'orifice d'entrée suivant au moins l'un des deux axes horizontaux et verticaux de la cuve. 15. Tank according to any one of claims 13 and 14 wherein said outlet orifice is offset from the inlet orifice along at least one of the two horizontal and vertical axes of the tank. 16. Cuve selon la revendication 10 dans laquelle le facteur de multiplication n de ladite cuve multipassage est égal à 4. 16. Tank according to claim 10, in which the multiplication factor n of said multi-pass tank is equal to 4. 17. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 16 dans laquelle lesdites parties complémentaires sont réalisées en une matière plastique. 17. Tank according to any one of claims 1 to 16 wherein said complementary parts are made of a plastic material. 18. Cuve selon l'une quelconque des revendications 11 à 17 dans laquelle ladite couche réfléchissante est une couche métallique. 18. Tank according to any one of claims 11 to 17 wherein said reflective layer is a metallic layer. 19. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 dans laquelle ladite couche réfléchissante est constituée d'une couche ou d'un empilement de couches diélectrique(s).  19. Tank according to any one of claims 1 to 17 wherein said reflective layer consists of a layer or a stack of dielectric layers (s). 20. Cuve selon l'une quelconque des revendications 1 à 19 dans laquelle ledit rayonnement est choisi parmi les rayonnements lumineux, visibles, 20. Tank according to any one of claims 1 to 19 in which said radiation is chosen from visible light rays, W et infrarouges.W and infrared. 21. Système d'analyse de gaz par spectrophotométrie comprenant la cuve d'absorption selon l'une quelconque des revendications 1 à 20.  21. Spectrophotometric gas analysis system comprising the absorption tank according to any one of claims 1 to 20. 22. Procédé de préparation de la cuve d'absorption selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 dans lequel 22. Method for preparing the absorption tank according to any one of claims 1 to 20 in which - on prépare les deux parties complémentaires de la cuve (ou demi cuves) par moulage ou dans la masse, the two complementary parts of the tank (or half tanks) are prepared by molding or in the mass, - on recouvre la surface interne des deux parties complémentaires d'une couche réfléchissante, - the internal surface of the two complementary parts is covered with a reflective layer, - on scelle lesdites parties complémentaires de la cuve pour réaliser une enceinte fermée. - Sealing said complementary parts of the tank to produce a closed enclosure. 23. Procédé selon la revendication 21 dans lequel les deux parties complémentaires sont réalisées par micromoulage à partir d'un micromoule. 23. The method of claim 21 wherein the two complementary parts are made by micromolding from a micromould. 24. procédé selon la revendication 24 dans lequel ledit micromoule est réalisé par une technique choisie parmi la technique de gravure profonde, le micromoulage mécanique et la technique dite LIGA.  24. The method of claim 24 wherein said micromould is produced by a technique chosen from the deep etching technique, mechanical micromolding and the so-called LIGA technique.
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